處理硅膠管未粘接硅膠條位置的硅膠，使硅膠條表面干凈光滑整潔，最后在模型兩端涂適量硅橡膠防止模型進(jìn)水，從而形成如圖15所示的海洋立管模型。
[0061]將橫向試驗(yàn)支持架3，第一和第二端部支撐裝置2安裝好，轉(zhuǎn)動(dòng)第一和第二端部支撐裝置2使其頂部的角度板21與橫向試驗(yàn)支持架3中的角度盤(pán)4中相應(yīng)的角度對(duì)應(yīng)，即使導(dǎo)流板11與來(lái)流方向保持平行。確定海洋立管模型I之間的間距，將相應(yīng)的角度卡板22安裝在導(dǎo)流板11的相應(yīng)的長(zhǎng)方形豁口中，并將相應(yīng)角度的滑輪墊塊23安裝在有鋼絲繩17通過(guò)那側(cè)的第二支撐板14上，然后把滑輪16安裝在滑輪墊塊23上。
[0062]將海洋立管模型I兩端固定在第一、第二端部支撐裝置2上。把海洋立管模型I一端或兩端引出的導(dǎo)線沿第一或第二端部支撐裝置2延伸至橫向試驗(yàn)支持架3的一端或分別沿第一和第二端部支撐裝置2延伸至橫向試驗(yàn)支持架3的兩端。
[0063]將上述連接好的海洋立管模型1、橫向試驗(yàn)支持架3和第一、第二端部支撐裝置吊入拖曳水池中，讓其漂至拖車(chē)底部，用拖車(chē)上部的吊機(jī)將其吊起，并使其與拖車(chē)呈相應(yīng)角度(15度、30度、45度)安裝在拖車(chē)上，如圖10、圖11、圖12_1、圖12_2、圖12_3、圖13_1、圖13-2和圖13-3所示。根據(jù)變軸向力的幅值選擇合適距離的偏心板盲板螺絲孔，螺絲孔的偏心距即為軸向力變化的幅值，將連接桿通過(guò)螺絲安裝在此螺絲孔中，將軸向力往復(fù)裝置的偏心孔盲板轉(zhuǎn)至平衡位置，即螺絲孔位于最高點(diǎn)或最低點(diǎn)，此時(shí)滑塊位于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的中間位置，通過(guò)調(diào)節(jié)拉力張緊器使拉力達(dá)到平均拉力值，通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)供電電壓的頻率，使電機(jī)達(dá)到工況所需的轉(zhuǎn)速，滿足軸向力變化的頻率要求。拉力傳感器和導(dǎo)線與應(yīng)變儀連接，應(yīng)變儀連接計(jì)算機(jī)。
[0064]整個(gè)裝置安裝完畢后，進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試完畢后，可按工況及試驗(yàn)技術(shù)要求進(jìn)行試驗(yàn)。
[0065]最后所應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或者局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種傾角均勻來(lái)流海洋立管渦激-參激耦合振動(dòng)試驗(yàn)裝置，包括海洋立管模型(I)、橫向試驗(yàn)支持架(3)、拖車(chē)(20)、應(yīng)變采集儀和計(jì)算機(jī)，所述海洋立管模型(I)的一端設(shè)有第一端部支撐裝置，所述海洋立管模型的另一端設(shè)有第二端部支撐裝置，所述第一端部支撐裝置和第二端部支撐裝置的頂部分別與所述橫向試驗(yàn)支持架的兩端連接，所述橫向試驗(yàn)支持架(3)固定于所述拖車(chē)(20)的底部； 所述海洋立管模型(I)包括若干條導(dǎo)線和一薄壁銅管(51)，所述導(dǎo)線的外徑為0.3mm,所述導(dǎo)線為7芯導(dǎo)線，所述薄壁銅管(51)的外徑為8mm、壁厚為Imm;自所述薄壁銅管(51)的外表面依次向外設(shè)有相互緊密接觸的若干層熱縮管(55)和一層硅膠管(56)，所述薄壁銅管(51)與所述熱縮管(55)之間設(shè)有多片用于采集應(yīng)變的應(yīng)變片(53)，所述應(yīng)變片(53)通過(guò)接線端子與所述導(dǎo)線相連，所述導(dǎo)線的兩端與所述薄壁銅管(51)的一端或分別與所述薄壁銅管(51)的兩端固定；所述薄壁銅管(51)的一端通過(guò)銷(xiāo)釘(7)連接有第一圓柱接頭(5)，所述薄壁銅管(51)的另一端通過(guò)銷(xiāo)釘(7)連接有第二圓柱接頭(6); 所述橫向試驗(yàn)支持架(3)包括主體橫梁，所述主體橫梁的兩側(cè)頂部均分別設(shè)有角度盤(pán)(21);所述主體橫梁的頂部設(shè)有槽鋼，所述拖車(chē)(20)支撐在槽鋼上； 所述第一端部支撐裝置包括豎直方向的第一支撐管，所述第一支撐管的頂部連接有水平布置的第一角度板，所述第一支撐管的底部連接有第一支撐板，所述第一支撐板的內(nèi)側(cè)通過(guò)螺栓連接有與所述第一支撐板平行的第一導(dǎo)流板，所述第一導(dǎo)流板的下部設(shè)有一個(gè)通孔，所述通孔內(nèi)設(shè)有一個(gè)萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)(10)，所述萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)(10)的一端通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)螺絲固定在第一支撐板上，所述萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)(10)的另一端與所述海洋立管模型中的第一圓柱接頭(5)連接； 所述第二端部支撐裝置包括豎直方向的第二支撐管，所述第二支撐管的頂部連接有水平布置的第二角度板，所述第二支撐管的底部連接有第二支撐板，所述第二支撐板的內(nèi)側(cè)通過(guò)螺栓連接有與所述第二支撐板平行的第二導(dǎo)流板，所述第二導(dǎo)流板的下部設(shè)有一個(gè)長(zhǎng)方形豁口，所述長(zhǎng)方形豁口內(nèi)設(shè)有角度卡板(22)，所述角度卡板(22)上設(shè)有一個(gè)立管安裝孔；該試驗(yàn)裝置中包括有四個(gè)角度卡板(22)，每個(gè)角度卡板(22)上的立管安裝孔的軸線與角度卡板(22)厚度方向的夾角分別為O度、15度、30度、45度； 所述第二支撐板的外側(cè)設(shè)有一個(gè)滑輪(16)，所述滑輪(16)的滑輪座與第二支撐板之間設(shè)有滑輪座墊塊(23)，所述滑輪座墊塊(23)為楔形塊，所述第二支撐板上位于滑輪座的下方分別設(shè)有一鋼絲繩過(guò)孔；該試驗(yàn)裝置中包括有三個(gè)滑輪座墊塊(23)，每個(gè)滑輪座墊塊(23)上的斜面與第二支撐板接觸面之間的夾角分別為15度、30度、45度； 其特征在于: 所述拖車(chē)(20)上設(shè)有與海洋立管模型(I) 一端連接的軸向力往復(fù)裝置，所述軸向力往復(fù)裝置包括支座(29)、電機(jī)(28)、連接桿(31)、滑軌(33)、滑塊(32)、偏心孔盲板(30)、上部滑輪(34)和下部滑輪(35)，所述支座(29)通過(guò)螺絲固定在拖車(chē)(20)的邊部，所述電機(jī)(28)設(shè)置在支座(29)的一端，所述滑軌(33)設(shè)置在支座(29)的中部，所述滑塊(32)裝配在所述滑軌(33)上，所述上部滑輪(34)和下部滑輪(35)均設(shè)置在所述支座(29)的另一端，所述偏心孔盲板(30)設(shè)置在電機(jī)(28)的輸出軸上，所述偏心孔盲板(30)上設(shè)有多個(gè)不同偏心位置的偏心孔，所述連接桿(31)的一端設(shè)有徑向桿，所述徑向桿插接在其中一個(gè)偏心孔內(nèi)，所述連接桿(31)的另一端與所述滑塊(4)連接；位于所述第二端部支撐裝置底部的海洋立管模型(I)的第二圓柱接頭(6)連接有一鋼絲繩(17)，該鋼絲繩(17)穿過(guò)第二支撐板上的鋼絲繩過(guò)孔后繞過(guò)所述第二支撐板外側(cè)的滑輪(16)后依次連接有拉力張緊器(24)、拉力彈簧(19)和拉力傳感器(25)后再依次繞入軸向力往復(fù)裝置中的下部滑輪(35)和上部滑輪(34)后，最終連接至所述軸向力往復(fù)裝置中的滑塊(32)上； 所述鋼絲繩(17)和所述海洋立管模型(I)的軸線在同一平面內(nèi)；所述電機(jī)(28)的輸出軸中心、所述連接桿(31)的上下對(duì)稱面、所述滑塊(32)的上下對(duì)稱面均與所述上部滑輪(34)的滑輪槽的上部邊緣位于同一水平高度，所述上部滑輪(34)的滑輪槽邊緣與所述下部滑輪(35)的滑輪槽邊緣在一條直線上，所述電機(jī)(28)連接有變頻器，所述電機(jī)(28)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)所述連接桿(31)使所述滑塊(32)在所述滑軌(33)上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的振幅是所述連接桿(31)與所述偏心孔盲板(30)上連接位置點(diǎn)的偏心距，從而實(shí)現(xiàn)軸向力幅值的變化；在所述滑塊(32)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)鋼絲繩(17)帶動(dòng)所述拉力彈簧(19)作伸縮運(yùn)動(dòng)； 所述導(dǎo)線和所述拉力傳感器與所述應(yīng)變采集儀聯(lián)接，所述應(yīng)變采集儀與所述計(jì)算機(jī)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述傾角均勻來(lái)流海洋立管渦激-參激耦合振動(dòng)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述海洋立管模型(I)的硅膠管(56)外表面上設(shè)有多條呈螺旋線狀的硅膠帶(27)，所述硅膠帶(27)的橫斷面與試驗(yàn)管道螺旋列板的橫斷面的形狀相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述傾角均勻來(lái)流海洋立管渦激-參激耦合振動(dòng)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一支撐管(13)的內(nèi)側(cè)與主體橫梁上之間及所述第二支撐管(13)的內(nèi)側(cè)與主體橫梁上之間均分別連接有斜撐管(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述傾角均勻來(lái)流海洋立管渦激-參激耦合振動(dòng)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板均為塑料板，所述第一導(dǎo)流板和所述第二導(dǎo)流板上分別設(shè)有加強(qiáng)架(12)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種傾角均勻來(lái)流海洋立管渦激-參激耦合振動(dòng)試驗(yàn)裝置，包括海洋立管模型、橫向試驗(yàn)支持架、軸向力往復(fù)裝置、拖車(chē)、應(yīng)變采集儀和計(jì)算機(jī)，海洋立管模型的一端設(shè)有第一端部支撐裝置，海洋立管模型的另一端設(shè)有第二端部支撐裝置，第一、二端部支撐裝置的頂部分別與橫向試驗(yàn)支持架的兩端連接，橫向試驗(yàn)支持架固定于拖車(chē)的底部；海洋立管模型的第二圓柱接頭連接有一鋼絲繩依次連接拉力張緊器、拉力彈簧和拉力傳感器后依次繞入軸向力往復(fù)裝置中的下、上部滑輪后，最終連接至軸向力往復(fù)裝置中的滑塊上；通過(guò)調(diào)節(jié)拉力張緊器使拉力達(dá)到平均拉力值，通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)供電電壓的頻率，使電機(jī)達(dá)到工況所需的轉(zhuǎn)速，滿足軸向力變化的頻率要求。
【IPC分類(lèi)】G01M10/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105203296
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510600620
【發(fā)明人】徐萬(wàn)海, 余楊, 羅浩, 馮旭
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月18日